便携式采集装置及铁路基础设施三维空间数据管理系统设计

崔梦真; 贺晗; 王虎; 王遥遥

doi:10.3969/j.issn.1005-8451.2021.10.06

便携式采集装置及铁路基础设施三维空间数据管理系统设计

中国铁道科学研究院集团有限公司　电子计算技术研究所，北京　 100081

基金项目: 中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目（2020YJ108）

详细信息

作者简介:
崔梦真，研究实习员

贺　晗，研究实习员

中图分类号: U29 : TP39
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出版历程
- 收稿日期: 2021-04-05
- 刊出日期: 2021-10-30

Portable acquisition device and 3D spatial data management system for railway infrastructure

Institute of Computing Technologies, China Academy of Railway Sciences Corporation Limited, Beijing　100081, China

摘要

摘要: 针对铁路基础设施三维空间数据缺乏、采集困难、采集效率低、数据分散、难以集中管理维护等问题，研制了基于移动实景测量技术的便携式非接触采集装置，实现了铁路基础设施三维空间数据的采集；搭建了铁路基础设施三维空间数据管理系统，实现了对三维空间数据的集中、高效管理及存储。该系统采用线性参考系统构建技术，实现铁路基础设施三维空间数据与线性里程坐标的快速匹配。试验结果表明，所研制的采集装置和搭建的管理系统具有科学性、先进性和实用性，有效提高了铁路基础设施空间数据的采集效率和信息化管理水平。
- 移动实景测量 /
- 采集装置 /
- 三维空间数据管理 /
- 轻量化存储 /
- 线性参考系统
Abstract: Aiming at the problems of lack of three-dimensional spatial data of railway infrastructure, difficulty in collection, low collection efficiency, scattered data, and difficulty in centralized management and maintenance, this paper developed a portable non-contact acquisition device based on mobile real scene measurement technology to implement a three-dimensional spatial data acquisition of railway infrastructure, and built a three-dimensional spatial data management system for rail infrastructure to implement the centralized, efficient management and storage of three-dimensional spatial data. The system used the linear reference system construction technology to realize the rapid matching of three-dimensional spatial data of railway and linear mileage coordinates. The experimental results show that the acquisition device developed and the management system built are scientific, advanced and practical, and effectively improve the acquisition efficiency and information management level of three-dimensional spatial data of railway infrastructure.
- mobile real scene measurement /
- acquisition device /
- 3D spatial data management /
- lightweight storage /
- linear reference system

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图 1 采集装置模型

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图 2 试验采集数据

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图 3 管理系统总体架构

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图 4 典型示范铁路线路的三维实景影像

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表 1 “天地图”数据服务内容

数据类型	具体内容
矢量瓦片地图	水体、地貌、土质、植被等自然地理要素，以及居民地、交通网、行政区域界线等社会经济因素
影像瓦片地图	地面分辨率达到2.5 m
地形瓦片地图	用等高线表示地面起伏的地图
中文注记	省、市、县（区）、乡等区域名称
地名、地址、兴趣点	民用机场、高等院校、客运火车站、5A级景区^①、公园、医院、政府机构、事业单位、餐饮、宾馆、地名、地址、地铁站、公共设施等
注：①5A级景区：国家AAAAA级旅游景区。

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表 2 采集装置技术指标的测试结果

技术指标	测试结果
点云精度	平面坐标精度高于15 cm，高程坐标精度高于10 cm
量测精度	满足地图比例为1∶2 000的测量精度
定位精度	平面坐标精度高于20 cm；姿态精度（横滚/俯仰） 0.02°
照片分辨率/像素	4 096×2 160
视频分辨率/像素	1 920×1 080
实景测量视场角	水平视场角与垂直视场角均为70°

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参考文献(8)

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